Les microsphères pourraient sauver des patients dont les poumons ont cessé de fonctionner

Les chercheurs ont développé un moyen de fournir de l'oxygène aux organes du corps en toute sécurité, via des microparticules remplies de gaz, même lorsque les poumons du patient ont cessé de fonctionner. Les médecins pourraient un jour utiliser la méthode pour inverser rapidement la privation d'oxygène chez les patients présentant une perte aiguë de la fonction pulmonaire tandis que des solutions à plus long terme telles que le soutien du pontage cœur-poumon sont mises en place.

Bulle d'air: Une perfusion intraveineuse de microparticules remplies d'oxygène (la sphère jaune sur cette image composite) pourrait transporter le gaz vital vers les globules rouges chez les patients présentant une perte soudaine de la fonction pulmonaire.

Même de courtes périodes de privation d'oxygène mettent en danger les organes vitaux du corps. En règle générale, les médecins alimentent les patients privés d'oxygène avec le gaz via des ventilateurs tels que des tubes dans la bouche ou le nez, mais le traitement dépend du fonctionnement des poumons. Dans les situations où les voies respiratoires sont bloquées ou les poumons ne fonctionnent pas, peu d'options existent.

Dans de tels cas, l'injection d'oxygène pur dans le corps n'est pas une option car elle peut former des bulles dans les vaisseaux sanguins et bloquer le flux sanguin. Certains hôpitaux ont des machines qui peuvent oxygéner le sang d'un patient à l'extérieur du corps, mais la procédure chirurgicale pour brancher une telle machine de pontage est compliquée et peut prendre trop de temps en cas d'urgence, selon l'auteur de l'étude Jean Kheir .

En tant que boursier de première année à l'hôpital pour enfants de Boston il y a quelques années, Kheir a soigné une fillette de neuf mois dont les poumons avaient été endommagés par une pneumonie et étaient remplis de sang. Au cours des 20 minutes environ qu'il a fallu à Kheir et à ses collègues pour la mettre sur le pontage cardio-pulmonaire, elle a subi de graves lésions cérébrales dues à de faibles niveaux d'oxygène et est décédée. L'expérience a conduit Kheir à travailler au développement d'un traitement intraveineux à action rapide qui pourrait aider des patients comme elle souffrant de lésions pulmonaires aiguës et graves. La seule façon de sauver quelqu'un comme ça serait d'injecter de l'oxygène directement dans la veine, dit-il.

Des substituts sanguins qui transportent de l'oxygène sont disponibles pour la transfusion, mais sont connus pour causer effets secondaires dangereux et en outre, reposent généralement sur des poumons fonctionnels. Il y a vraiment un besoin pour quelque chose que vous pouvez retirer du commerce et donner aux gens pour les sortir de ces périodes critiques, dit Anne Weinacker, un pneumologue et un médecin de soins intensifs à la Stanford Chest Clinic.

Les microsphères remplies d'oxygène de Kheir, rapportées aujourd'hui dans Médecine translationnelle scientifique, mesurent environ trois micromètres de diamètre et sont dilués dans une solution couramment utilisée en transfusion afin que les particules puissent circuler même dans les petits capillaires du corps. Dans des tubes à essai, les chercheurs ont découvert l'oxygène transféré des microsphères à l'hémoglobine, la protéine des globules rouges qui transporte l'oxygène, en quatre secondes. Ils ont ensuite testé les microsphères sur des lapins anesthésiés avec des trachées bloquées. Bien que les lapins aient été asphyxiés, leurs corps étaient oxygénés et ne présentaient aucun signe de blessure grave aux organes.

Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer combien de temps la thérapie peut fonctionner et pour combien de patients elle pourrait être utile. Les situations où vous avez un besoin à court terme [d'oxygène] et où tout le reste fonctionne ne sont pas si courantes, explique Gail Weinmann, experte en maladies pulmonaires au sein du Institut national du cœur, du poumon et du sang . Mais lorsque ces situations surviennent, une perfusion rapide d'oxygène pourrait sauver des vies, dit-elle. En tant que pont, même 15 minutes peuvent faire la différence dans certaines situations.

Kheir dit que l'administration d'oxygène par voie intraveineuse pourrait aider non seulement dans les moments critiques où les appareils de pontage cœur-poumon sont mis en place, mais également lorsque les patients sont placés en soins intensifs sous ventilateurs. Les patients instables avec une fonction pulmonaire faible sont également à risque de niveaux d'oxygène très bas, dit-il. [L'objectif] n'est pas de rendre les ventilateurs obsolètes, mais de rendre les patients en meilleure santé, explique Kheir.

Kheir dit que davantage de travaux sur les animaux de laboratoire sont nécessaires pour explorer l'utilité clinique de la technologie des microsphères, que lui et certains des coauteurs de l'étude sont en train de breveter. Nous testons la capacité de ces particules à fournir de l'oxygène dans d'autres circonstances cliniques, telles qu'un arrêt cardiaque et des saignements sévères, dit-il.

L'équipe travaille également à rendre les microsphères plus stables, dans le but ultime de créer une solution prête à l'emploi qui pourrait être prête pour une utilisation rapide dans les situations d'urgence.

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